服务器硬件

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服务器硬件

帖子  Admin 于 周五 三月 06, 2009 12:33 pm

其实说起来服务器系统的硬件构成与我们平常所接触的电脑有众多的相似之处,主要的硬件构成仍然包含如下几个主要部分:中央处理器、内存、芯片组、I/O总线、I/O设备、电源、机箱和相关软件。这也成了我们选购一台服务器时所主要关注的指标。
  整个服务器系统就像一个人,处理器就是服务器的大脑,而各种总线就像是分布与全身肌肉中的神经,芯片组就像是脊髓,而I/O设备就像是通过神经系统支配的人的手、眼睛、耳朵和嘴;而电源系统就像是血液循环系统,它将能量输送到身体的所有地方。
  对于一台服务器来讲,服务器的性能设计目标是如何平衡各部分的性能,使整个系统的性能达到最优。如果一台服务器有每秒处理1000个服务请求的能力,但网卡只能接受200个请求,而硬盘只能负担150个,而各种总线的负载能力仅能承担100个请求的话,那这台服务器得处理能力只能是100个请求/秒,有超过80%的处理器计算能力浪费了。
  所以设计一个好服务器的最终目的就是通过平衡各方面的性能,使得各部分配合得当,并能够充分发挥能力。我们可以从这几个方面来衡量服务器是否达到了其设计目的;R:Reliability——可靠性;A:Availability——可用性;S:Scalability——可扩展性;U:Usability——易用性; M:Manageability——可管理性,即服务器的RASUM衡量标准。
  由于服务器在网络中提供服务,那么这个服务的质量对承担多种应用的网络计算环境是非常重要的,承担这个服务的计算机硬件必须有能力保障服务质量。这个服务首先要有一定的容量,能响应单位时间内合理数量的服务器请求,同时这个服务对单个服务请求的响应时间要尽量快,还有这个服务要在要求的时间范围内一直存在。
  如果一个WEB服务器只能在1分钟里处理1个主页请求,1个以外的其他请求必须排队等待,而这一个请求必须要3分钟才能处理完,同时这个WEB服务器在1个小时以前可以访问到,但一个小时以后却连接不上了,这种WEB服务器在现在的Internet计算环境里是无法想象的。
  现在的WEB服务器必须能够同时处理上千个访问,同时每个访问的响应时间要短,而且这个WEB服务器不能停机,否则这个WEB服务器就会造成访问用户的流失。
  为达到上面的要求,作为服务器硬件必须具备如下的特点:性能,使服务器能够在单位时间内处理相当数量的服务器请求并保证每个服务的响应时间;可靠性,使得服务器能够不停机;可扩展性,使服务器能够随着用户数量的增加不断提升性能。因此我们说不能把一台普通的PC作为服务器来使用,因为,PC远远达不到上面的要求。这样我们在服务器的概念上又加上一点就是服务器必须具有承担服务并保障服务质量的能力。这也是区别低价服务器和PC的差异的主要方面。
  在信息系统中,服务器主要应用于数据库和Web服务,而PC主要应用于桌面计算和网络终端,设计根本出发点的差异决定了服务器应该具备比PC更可靠的持续运行能力、更强大的存储能力和网络通信能力、更快捷的故障恢复功能和更广阔的扩展空间,同时,对数据相当敏感的应用还要求服务器提供数据备份功能。而PC机在设计上则更加重视人机接口的易用性、图像和3D处理能力及其他多媒体性能。
[编辑本段]服务器内存
  制约服务器性能的硬件条件中,内存可以说是重中之重!其性能和品质也是考核服务器产品的一个重要方面。可是对于服务器内存,相信由于大多数人接触不多,还是缺乏了解。本文主要给读者朋友回答两个方面的问题:何谓服务器内存?它与台式机的内存存在着什么本质的差别?
  服务器内存重要性阐述
  服务器运行着企业关键业务,一次内存错误导致的宕机将使数据永久丢失。本身内存作为一种电子器件,很容易出现各种错误。
  因此,面临着企业事实的压力和本身的不足,各个厂商都早已积极推出自己独特的服务器内存技术,像HP的“在线备份内存”和热插拔镜像内存;IBM的ChipKill内存技术和热更换和热增加内存技术。而随着企业信息系统的扩展所需,内存的密度和容量也将会得到相应的发展。
  服务器内存性能探讨
   *服务器内存也是内存,它与我们平常在电脑城所见的普通内存在外观和结构上没有什么实质性的区别,它主要是在内存上引入了一些新的技术,仅从外观上是不得出什么结论的。这样或许你就担心了,如果别人拿普通PC机的内存条当服务器内存条卖给你,咋办?这一般来说可以放心,其可能性几乎为零。因为普通PC机上的内存在服务器上一般是不可用的,这也说明服务器内存不能随便为了贪便宜而用普通PC机的内存来替代就可了事。
  *如今常用的服务器内存主要有SDRAM和DDR二类,还有另一种RAMBUS内存,是一种高性能、芯片对芯片接***术的新一代存储产品。 现在刚兴起的DDR2,也逐渐延伸到服务器内存。现代Hynix在去年六月份已经开始量产供服务器和工作站使用的DDR2内存了。
  *而从技术层面来说,之所以与普通内存有着区别,都是因为ECC。这是 ErrorChecking and Correcting的简写。它广泛应用于各种领域的计算机指令中。ECC和奇偶校验(Parity)类似。然而,在那些Parity只能检测到错误的地方,ECC实际上可以纠正绝大多数错误。经过内存的纠错,计算机的操作指令才可以继续执行。这在无形中也就保证了服务器系统的稳定可靠。但ECC技术只能纠正单比特的内存错误, 当有多比特错误发生的时候,ECC内存会生成一个不可隐藏(non-maskable interrupt)的中断 (NMI),系统将会自动中止运行。
  产品了解
  对于一般内存而言,用户很注重他们参数,如带宽、内存总线速度、等待周期、CAS的延迟时间等参数。但对于服务器而言,我们考虑往往是内存的制作工艺,服务器内存一般都采用8层PCB板,完美的电源层和布线层完全体现着稳定性的差距;以及内存的封装技术,它不仅能够给内存带来体积的理想性、容量的扩展性,更重要的是解决了散热、可靠性和密度的问题。在这些方面做得比较好的厂商产品,比如:
  Kingston服务器内存。金士顿kingston作为目前全球最大、最专业的内存制造厂商,凭借长期积累下的经验,使得在高端服务器内存制造中同样出色,有着其它内存制造厂商所无法比拟的生产技术优势。它以极高的品质和严密的测试为您的服务器提供高效而稳定的产品,为保证每块服务器内存的产品质量,Kingston公司对所有的内存产品实行全面的品质控制流程,对每一块服务器内存产品上的每个芯片的每个存储单元都进行了严格的测试,从而使得Kingston服务器内存的可靠性接近于100%。下图是Kingston的一款主流产品512MB(PC-133/SDRAM/E)Samsung单条1GB PC2100 ECC DDR。这款条子主要面对的是入门级别服务器市场,它采用Samsung自己生产的内存芯片,型号为K4H510638E-TCB0。该芯片容量高达64M,4 Bank架构设计,SSTL2接口界面,66针TSOP2封装形式,默认工作电压2.5V,默认工作频率当CL=2时为DDR200、当CL=2.5以上时为DDR266。 芯片的物理结构与我们平时使用的DDR内存芯片有所不同,由两层芯片组成。
[编辑本段]服务器CPU
  服务器CPU,顾名思义,就是在服务器上使用的CPU(Center Process Unit中央处理器)。接触过局域网络的读者一定,服务器是网络中的重要设备,要接受成千上万用户的访问,因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。所以才将CPU比喻成计算机的“大脑”,同时CPU也是是衡量服务器性能的首要指标。本文通过对两家CPU厂商的的产品简要分析,旨在给读者朋友们一个认识,能与普通CPU作区别就行!
  我们先来看看服务器CPU的一些特性。目前,服务器的CPU仍按CPU的指令系统来区分,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,后来又出现了一种64位的VLIM(Very Long Instruction Word超长指令集架构)指令系统的CPU。
  CISC型CPU
  CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的缩写,中文意思是“复杂指令集”,它是指英特尔生产的x86(intel CPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU),它基于PC机(个人电脑)体系结构。这种CPU一般都是32位的结构,所以我们也把它成为IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture,Intel架构)。CISC型CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。
  RISC型CPU
  RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer)指令系统基础上发展起来的,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,架构在同等频率下,采用RISC架构的CPU比CISC架构的CPU性能高很多,这是由CPU的技术特征决定的。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。
  接着我们来认识一下市场上常见的两大CPU厂商的服务器产品:
  Intel公司的产品。Pentium 4和Celeron是面向个人电脑的,“Xeon(至强)”、“Xeon MP”和“Itanium(安腾)”是面向工作站和服务器的。此外,虽然每个品种的最高工作频率、所支持的FSB以及高速缓存容量等都有一些微小的区别,但内部设计基本相同,确保了软件的兼容性。Pentium 4(或者Celeron)和Xeon的最大区别是对一台机器中安装多个CPU的“多处理器系统”的支持。Pentium 4在整个系统中只能安装一个物理CPU,而Xeon可以集成2个,XeonMP甚至可以集成4个以上。这里要特别提提安腾处理器:
  这类处理器应该说是大多数人不是很了解的处理器之一。因为它是专为要求苛刻的企业和技术应用而设计,是瞄准高端企业市场的,并且相对Intel其他系列的处理器来说,其价格昂贵,即使最便宜的型号价值仍然超过1000美元!安腾处理器是构建在IA-64(Intel Architecture 64)上,64位只是安腾处理器的一个技术特征。最新的安腾2处理器具有6.4GB/秒的系统总线带宽、6MB的集成***高速缓存和1.5GHz的主频。
  AMD的产品。AMD 从2001年开始在服务器领域跃跃欲试,并于6月推出了支持双处理器的Althlon MP及配套的AMD-760 MP芯片组,支持DDR ECC SDRAM和AGP 4X。该芯片组包括AMD-762系统控制器(北桥)和AMD-766周边总线控制器(南桥),稍显不足的是AMD-762只在33MHz上支持64位PCI。AMD Athlon MP 处理器可与稳定可靠的 AMD Socket A 结构兼容,并可支持 DDR 内存。这款处理器采用 AMD 的 0.13 微米铜导线工艺技术制造,由 AMD 设于德国德累斯顿的 Fab 30 芯片厂负责生产。
  AMD Athlon MP处理器是AMD Athlon系列处理器的最新型号,可确保多处理器系统能发挥前所未有的高效能。这款处理器是全球首款有如此能力的第七代x86处理器,可支持高效能多处理器平台的服务器及工作站。M 同时MP型的处理器是配置单处理器(1-way)和双处理器(2-way)服务器及工作站平台所必要的组件,尤其适用于商用及企业系统。这款处理器的设计独特,最适合执行多线程序以及负责重要任务的应用软件。

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